Hey Leute, Vielleicht kann mir ja hier jemand helfen. Ich bin auf der suche nach MOSFETs welche sich für eine Halbbrücke mit einigen 100kHz (500kHz wären gut) bei einer Betriebsspannung von 100V eignen, Ausgangsstrom aus dem Brückenzweig ist 10A. Das Hauptproblem sind dabei natürlich die entstehenden Schaltverluste. Kennt jemand zufällig was brauchbares in der Richtung?
MOSFET schrieb: > Das Hauptproblem sind dabei natürlich die > entstehenden Schaltverluste. Kennt jemand zufällig was brauchbares in > der Richtung? Zusammenfassung: Du suchst einen MOSFET, der generell geringe Schaltverluste hat? Das gibt es nicht. Schaltverluste sind von Gatekapazität, Ugs und fswitching abhängig. Du kannst nen FET mit geringer Gatekapazität verbauen, aber wenn du die nicht zügig umlädst bringt dir das genau gar nichts. Wie sieht dein Schaltplan bisher aus, falls vorhanden?
THOR schrieb: > Wie sieht dein Schaltplan bisher aus, falls vorhanden? Ja, man sollte nämlich auch genaue Topologie und Betriebsbedingungen kennen, geringe Gateladung ist nicht der einzige Parameter für FETs. Viele Hersteller optimieren für bestimmte Anwendungen auch ganz bestimmte Eigenschaften, denn oft oder meist ist der Preis dafür eine Verschlechterung bei anderen solchen. Deshalb - siehe oben.
THOR schrieb: > Zusammenfassung: Du suchst einen MOSFET, der generell geringe > Schaltverluste hat? > Das gibt es nicht. Schaltverluste sind von Gatekapazität, Ugs und > fswitching abhängig. > > Du kannst nen FET mit geringer Gatekapazität verbauen, aber wenn du die > nicht zügig umlädst bringt dir das genau gar nichts. Natürlich gibt es das. Die Schaltverluste hängen stark von der Ausgangskapazität Coss (bzw deren Ladung Qoss) und der Reverse Recovery Ladung ab. Eine Verbesserung dieser Parameter geht natürlich oft mit einer Verschlechterung des Rds,on einher (grössere Chipfläche -> grössere Kapazität und "mehr Querschnitt"). Dementsprechend suche ich MOSFETs bei denen diese Grössen klein sind, die aber trotzdem einen hinreichend kleinen Rds,on haben damit sie den Laststrom noch aushalten. Was ich stillschweigend vorausgesetzt habe ist ein hartschaltender Betrieb der Brücke (kein ZVS oder ZCS). Der Gatetreiber wird dann entsprechend dimensioniert dass er die geforderten Schaltzeiten auch einhalten kann.
MOSFET schrieb: > Eine Halbbrücke mit einigen 100kHz (500kHz wären > gut) bei einer Betriebsspannung von 100V eignen, Ausgangsstrom aus dem > Brückenzweig ist 10A. Ein Mittelwellensender mit einem Kilowatt? Da muss man schon mit Schaltverlusten rechnen. Allgemein wird da wohl auch ein störarmer Aufbau etwas schwierig.
MOSFET schrieb: > Natürlich gibt es das. Lesekompetenz: 4,3. Ich sagte: THOR schrieb: > Zusammenfassung: Du suchst einen MOSFET, der generell geringe > Schaltverluste hat? Nochmal mit Hervorhebung: THOR schrieb: > Zusammenfassung: Du suchst einen MOSFET, der GENERELL geringe > Schaltverluste hat? https://de.wiktionary.org/wiki/generell Jetzt klarer?
MOSFET schrieb: > Kennt jemand zufällig was brauchbares in der Richtung? Die Anforderungen hören sich schon ein wenig wie SiC an: http://www.all-electronics.de/siliziumkarbid-halbleiter-auf-der-ueberholspur/#
SiC ist für die Spannung eigentlich uninteressant, SiC Schalter werden im Normalfall für deutlich höhere Spannungen verwendet. Dementsprechend haben die meisten SiC Schalter die ich kenne viel zu hohe Leitverluste. Zudem kommen die meist im TO-247(4) Gehäuse daher und haben damit sehr hohe parasitäre Induktivitäten alleine durch das Gehäuse. Ich lasse mich aber gerne eines bessern belehren wenn jemand einen passenden Typen für die Spannung kennt.
Eine 1kW 100V Halbbrücke mit 500kHz. Schon etwas sportlich. Mit GaN brichst Du dir mit EMV und der kleinen max. Gatespannung die Ohren. Schau mal, was es als neuestes von Infineon gibt. Bei 100V wirst Du 150-200V Mosfets einsetzen müssen und da siehts dann wieder schlechter aus. Geh davon aus, das deine AC Verluste deutlich über den DC Verlusten liegen werden. Also lieber höhere RDSon bei kleineren Crr bzw. Gate charge auswählen. Sinnvolle Schaltfrequenz wird eher bei 200-300Khz liegen da Du beim Induktorvolumen nicht so viel einsparen wirst im Vergleich zu 500kHz, die AC Verluste aber direkt proportional mit der Frequenz steigen.
Hi, schau mal bei GANSystems. Die GAN Hemt sind genau für solche Sachen gut. Wenn Du allerdings wirklich 100V brauchst, dann musst Du wohl dort nen 650V Typen nehmen. Wenn allerdings die max. Spannung von 100V reicht, dann kannst Du die kleineren nehmen. Gruß Trollo
Naja, die SiC Dinger sind offenbar erst im Anlauf... http://www.rohm.de/web/de/products/-/product/SCT3017AL
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Bearbeitet durch Moderator
Infineon wäre mein (spärlicher) Tip, da Du Topologie und Betriebsart verschweigst.
Kuck mal bei den FETs vorbei die für Class-D Verstärker entwickelt sind. Kräftiger und schneller Treiber ist aber immer Pflicht.
Wie bereits von einigen erwähnt habe ich mich mal bei Infineon umgesehen, die Optimos 5 Reihe scheint wohl das beste zu sein was überhaupt verfügbar ist. Wirklich brauchbare Alternativen habe ich nicht gefunden (bei Silizium FETs). GaN wäre noch eine Alternative, aber die meisten Bauteile sind für 400V oder mehr ausgelegt. Ich werde mal testen wohin ich mit den Optimos 5 komme - leider gibt es die nur im TO220 Gehäuse mit den entsprechenden parasitären Induktivitäten oder im SuperSO8 bei dem man die Wärme schlecht loswerden kann. Die Verluste sind mir prinzipiell egal, nur muss ich sie irgendwie aus dem Chip kriegen.
Ein IPB072N15 reicht nicht? Der BSC093N15 ist von den Schaltzeiten nochmals schneller. Bei 500 kHz habe ich da noch keine Bedenken. Wenn es schneller werden muss und du nicht nur ein guter Schaltplan Designer, sondern auch ein guter layouter bist: EPC2033. Dann musst du aber auch wirklich sattelfest sein.
Sieh dir mal die https://toshiba.semicon-storage.com/info/lookup.jsp?pid=TPW2900ENH&lang=en An mit dem richtigen die 100V Variante davon schalte ich in 100ns mit einem LM5101A um.
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